Cuanto más conocimientos teóricos y capacidades técnicas adquieren los científicos, más descubrimientos hacen. Parecería que todos los objetos espaciales ya son conocidos y solo es necesario explicar sus características. Sin embargo, cada vez que los astrofísicos tienen ese pensamiento, el Universo les presenta otra sorpresa. A menudo, sin embargo, tales innovaciones se predicen teóricamente. Estos objetos incluyen enanas marrones. Hasta 1995, solo existían en la punta de la pluma.
Conozcámonos
Las enanas marrones son estrellas bastante inusuales. Todos sus parámetros principales son muy diferentes de las características de las luminarias que nos son familiares, sin embargo, existen similitudes. Estrictamente hablando, una enana marrón es un objeto subestelar, ocupa una posición intermedia entre las luminarias reales y los planetas. Estos cuerpos cósmicos tienen una masa relativamente pequeña, de 12,57 a 80,35 del parámetro análogo de Júpiter. En sus entrañas, como en los centrosotras estrellas, tienen lugar reacciones termonucleares. La diferencia entre las enanas marrones es el papel extremadamente insignificante del hidrógeno en este proceso. Tales estrellas usan deuterio, boro, litio y berilio como combustible. El "combustible" se agota relativamente rápido y la enana marrón comienza a enfriarse. Una vez que se completa este proceso, se convierte en un objeto similar a un planeta. Por lo tanto, las enanas marrones son estrellas que nunca caen en la secuencia principal del diagrama de Hertzsprung-Russell.
Vagabundos invisibles
Estos objetos interesantes se distinguen por otras características notables. Son estrellas errantes no asociadas a ninguna galaxia. Teóricamente, tales cuerpos cósmicos pueden navegar por las extensiones del espacio durante muchos millones de años. Sin embargo, una de sus propiedades más significativas es la ausencia casi total de radiación. Es imposible notar tal objeto sin el uso de equipo especial. Los astrofísicos no han tenido el equipo adecuado durante mucho tiempo.
Primeros descubrimientos
La radiación más fuerte de las enanas marrones cae en la región espectral infrarroja. La búsqueda de tales rastros se vio coronada por el éxito en 1995, cuando se descubrió el primer objeto de este tipo, Teide 1. Pertenece a la clase espectral M8 y se encuentra en el cúmulo de las Pléyades. En el mismo año, otra estrella similar, Gliese 229B, fue descubierta a una distancia de 20 años luz del Sol. Gira en torno a la enana roja Gliese 229A. Los descubrimientos comenzaron a sucederse uno tras otro. Hasta la fecha se sabemás de cien enanas marrones.
Diferencias
Las enanas marrones no son fáciles de identificar debido a su similitud en muchos aspectos con los planetas y las estrellas luminosas. En su radio, se acercan a Júpiter en un grado u otro. Aproximadamente el mismo valor de este parámetro permanece para toda la gama de masas de enanas marrones. Bajo tales condiciones, se vuelve extremadamente difícil distinguirlos de los planetas.
Además, no todas las enanas de este tipo son capaces de soportar reacciones termonucleares. Los más ligeros (hasta 13 masas de Júpiter) son tan fríos que incluso los procesos que utilizan deuterio son imposibles en sus profundidades. Los más masivos se enfrían muy rápidamente (a escala cósmica, en 10 millones de años) y también se vuelven incapaces de mantener reacciones termonucleares. Los científicos utilizan dos métodos principales para distinguir las enanas marrones. El primero es la medición de la densidad. Las enanas marrones se caracterizan por tener aproximadamente los mismos valores de radio y volumen y, por lo tanto, un cuerpo cósmico con una masa de 10 Júpiter o más probablemente pertenezca a este tipo de objeto.
La segunda forma es detectar rayos X y radiación infrarroja. Solo las enanas marrones, cuya temperatura ha bajado al nivel planetario (hasta 1000 K), no pueden presumir de una característica tan notable.
La forma de distinguir las estrellas de luz
Una luminaria con una masa pequeña es otro objeto del que puede ser difícil distinguir una enana marrón. ¿Qué es una estrella? Esta es una caldera termonuclear, donde todo se quema gradualmente.elementos ligeros. Uno de ellos es el litio. Por un lado, en las profundidades de la mayoría de las estrellas, termina bastante rápido. Por otro lado, se requiere una temperatura relativamente baja para la reacción con su participación. Resulta que el objeto con líneas de litio en el espectro probablemente pertenece a la clase de enanas marrones. Este método tiene sus limitaciones. El litio suele estar presente en el espectro de las estrellas jóvenes. Además, las enanas marrones pueden agotar todas las reservas de este elemento en un periodo de quinientos millones de años.
El metano también puede ser un sello distintivo. En las etapas finales de su ciclo de vida, una enana marrón es una estrella cuya temperatura le permite acumular una cantidad impresionante. Otras luminarias no pueden enfriarse hasta ese estado.
Para distinguir entre enanas marrones y estrellas, también se mide su brillo. Las luminarias se atenúan al final de su existencia. Los enanos enfrían toda la "vida". En las etapas finales, se vuelven tan oscuros que es imposible confundirlos con estrellas.
Enanas marrones: tipo espectral
La temperatura de la superficie de los objetos descritos varía según la masa y la edad. Los valores posibles van desde los planetarios hasta los característicos de las estrellas más frías de clase M. Por estas razones, originalmente se identificaron dos tipos espectrales adicionales, L y T, para las enanas marrones, además de ellos, la clase Y también existía en teoría. Hasta la fecha se ha confirmado su realidad. Detengámonos en las características de los objetos de cada una de las clases.
Clase L
Las estrellas pertenecientes al primer tipo de las mencionadas se diferencian de las representantes de la clase M anterior por la presencia de bandas de absorción no solo de óxido de titanio y vanadio, sino también de hidruros metálicos. Fue esta característica la que permitió distinguir una nueva clase L. Además, se encontraron líneas de metales alcalinos y yodo en el espectro de algunas enanas marrones pertenecientes a ella. En 2005, se habían descubierto 400 instalaciones de este tipo.
Clase T
Las T-enanas se caracterizan por la presencia de bandas de metano en el rango infrarrojo cercano. Anteriormente se encontraron propiedades similares solo en los gigantes gaseosos del sistema solar, así como en la luna Titán de Saturno. Los hidruros FeH y CrH, característicos de las enanas L, están siendo reemplazados en la clase T por metales alcalinos como el sodio y el potasio.
Según las suposiciones de los científicos, tales objetos deberían tener una masa relativamente pequeña, no más de 70 masas de Júpiter. Las enanas T marrones son similares en muchos aspectos a los gigantes gaseosos. Su temperatura superficial característica varía de 700 a 1300 K. Si tales enanas marrones alguna vez caen en la lente de la cámara, la foto mostrará objetos de color azul rosado. Este efecto está asociado a la influencia de los espectros de sodio y potasio, así como a los compuestos moleculares.
Clase Y
El último tipo espectral ha existido durante mucho tiempo solo en teoría. La temperatura de la superficie de dichos objetos debe ser inferior a 700 K, es decir, 400 ºС. En el rango visible, tales enanas marrones no se detectan (la foto no funcionará en absoluto).
Sin embargo, en 2011Astrofísicos estadounidenses anunciaron el descubrimiento de varios objetos fríos similares con temperaturas que oscilan entre los 300 y los 500 K. Uno de ellos, WISE 1541-2250, se encuentra a una distancia de 13,7 años luz del Sol. El otro, WISE J1828+2650, tiene una temperatura superficial de 25°C.
El gemelo del sol es una enana marrón
Una historia sobre objetos espaciales tan interesantes estaría incompleta sin mencionar la Estrella de la Muerte. Este es el nombre del gemelo hipotéticamente existente del Sol, según las suposiciones de algunos científicos, ubicado a una distancia de 50-100 unidades astronómicas de él, fuera de la nube de Oort. Según los astrofísicos, el supuesto objeto es un par de nuestra luminaria y pasa cerca de la Tierra cada 26 millones de años.
La hipótesis está relacionada con la suposición de los paleontólogos David Raup y Jack Sepkowski sobre la extinción masiva periódica de especies biológicas en nuestro planeta. Se expresó en 1984. En general, la teoría es bastante controvertida, pero hay argumentos a su favor.
La Estrella de la Muerte es una posible explicación para estas extinciones. Una suposición similar surgió simultáneamente en dos grupos diferentes de astrónomos. Según sus cálculos, el gemelo del Sol debería moverse a lo largo de una órbita muy alargada. Al acercarse a nuestra luminaria, perturba a los cometas, en gran número "habitando" la nube de Oort. Como resultado, aumenta el número de sus colisiones con la Tierra, lo que conduce a la muerte de los organismos.
"Estrella de la Muerte", o Némesis, comotambién se le llama, puede ser enana marrón, blanca o roja. Sin embargo, hasta la fecha no se han encontrado objetos adecuados para esta función. Hay sugerencias de que en la zona de la nube de Oort hay un planeta gigante aún desconocido que afecta las órbitas de los cometas. Atrae hacia sí los bloques de hielo, evitando así su posible colisión con la Tierra, es decir, no actúa en absoluto como la hipotética Estrella de la Muerte. Sin embargo, tampoco hay evidencia de la existencia del planeta Tyche (es decir, la hermana de Némesis).
Las enanas marrones son objetos relativamente nuevos para los astrónomos. Todavía queda mucha información sobre ellos por obtener y analizar. Ya se supone hoy que tales objetos pueden ser compañeros de muchas estrellas conocidas. Las dificultades para investigar y detectar este tipo de enanos establecen un nuevo estándar alto para el equipo científico y la comprensión teórica.
